統測◆05化工群◆化工原理(基礎化工、化工裝置)題庫下載題庫

上一題
38. 有一化學工廠以一座殼管熱交換器進行液體預熱,管束總表面積為50 m2 ,總傳熱係數為1.04 kW m -2K -1,殼側入口為100 ℃ 飽和水蒸汽,殼側出口為100 ℃ 冷凝水,若液體由20℃ 預熱至80℃ ,液體之比熱為3750 J kg-1 K -1,假設熱交換器無熱損失,則此熱交換器預熱液體的流率為多少kg s -1 ?(ln 4=1.386)
(A) 5
(B) 10
(C) 15
(D) 20


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難度: 簡單
2F
u9700055 高二下 (2020/10/13)

殼管熱交換器

 q = U*A*△Tlm*F    

--------------------------------

q=傳熱率 ( kW 或 kcal/h )

U=總包熱傳係數 ( kW/m2* K 或 kcal/h*m2*C )

△Tlm = 對數平均溫度差

5f84836889e17.jpg#s-520,175

F= 對數平均溫度差校正係數(當加熱流體為"飽和水蒸汽時" F=1)  


設預熱液體的流率為 X ( kg/ s) 

並代入已知數值

(1)

q1 = 1.04(kW/m2* K) * 50 (m2) * [(100-20)-(100-80)]/In[(100-20)/(100-80)]  * 1 

= 52 (kW/ K) * [(80)-(20)]/In[(80)/(20)] 

= 52 (kW/ K) * 60/In4 

= 2251 (kW) 
(2)

q2=  3750 (J/kg*K)  * 60 (K)  *  X ( kg/s )

=  225000  X  (J/s) 

= 225  X ( kW )


又 q1 = q2  , 得:  X = 10

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3F
lisa860105 高三下 (2020/12/21)

維基百科        對數平均溫★

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4F
光明熾然 國一上 (2022/11/25)

這題的觀念,有冷流體跟熱流體兩管,熱量會交換但是不會混一起
,流體只有水的比熱是1
殼側入口100度出口100度,採用水,比熱1,所以逆流、順流沒區別
又液體入口20度出口80度,比熱3750J/KG*K
計算均溫dt=43.3K
q=u*a*dt算出q後
因為兩管都在系統內,受q相同的影響
所以q相等
q=液體溫度(80-20)*液體比熱*kg/s(答案)
這邊要熟的是單位換算
詳細計算看上方的u大就好
我只是提供為什麼要這樣算的想法

38. 有一化學工廠以一座殼管熱交換器進行液體預熱,管束總表面積為50 m2 ,..-阿摩線上測驗